NetBurst微架构

NetBurst 架构是Intel 为Pentium 4 新开发的一种微架构，用于多个CPU 家族。

该架构基于与非常简单的微指令架构（在处理器内部用于操作）相关的非常长的流水线，通过它可以实现非常高的时钟速率（高达 4 GHz 以上）。 使用了三个关键技术：

这是 Pentium 4 的 20 级流水线的名称。与 10 级 Pentium III 相比，流水线的长度增加了一倍。 这可以显着提高时钟速率。 然而，较长的流水线也有缺点：IPC 率必须较低，并且由于程序中的分支预测错误而导致的性能损失很大，因为在这种情况下，必须处理整个流水线的内容并重新排序。 因此，英特尔试图使跳跃预测尽可能准确。 命中率约为 90%，与 Pentium III 相比，预测错误的跳跃减少了 33%。流水线随着时间的推移随着新的处理器设计而扩展，在最新的设计中包含 31 个阶段。

由于 ALU 在芯片中成对出现，因此上游多路复用器可以在一个时钟周期内执行两个整数运算。 这部分弥补了较低的 IPC 率，同时也提高了 CPU 的整数性能。

执行跟踪缓存是 CPU 的 L1 缓存的一部分。 该缓存存储解码后的微指令，因此 CPU 在执行新指令时可以跳过耗时的解码。 此外，微指令以其预测的执行顺序缓存。

虽然 Pentium 4 由于其概念而引起了越来越多的功耗负面记录，但主要竞争对手 AMD 在这方面出现了趋势逆转：一方面，Athlon 64 需要显着降低的处理器时钟，同样的性能，另一方面它有一个动态处理器时钟，在许多情况下可以将功耗降低到远低于 20 W。

此外，不断增加的内核时钟速率并没有带来相同数量的性能提升，因为随着内核的每次更换，流水线都会变长，即使是廉价的赛扬系列也比奔腾 M 的生产成本更高笔记本电脑的处理器，实际上以更高的价格出售。

这一切都导致英特尔在 Prescott 核心​​之后放弃了 Pentium 4 的开发，并停止了 Prescott 继任者 Tejas 和 Jayhawk 的开发工作。 最后一个基于 NetBurst 的 Pentium 4 核心是 Cedar Mill，它是使用 65 nm 制造工艺制造的。

NetBurst 架构，因此被证明是一条死胡同，最终导致了具有核心微架构的英特尔处理器。 在笔记本电脑（Core 2 移动处理器）和服务器市场（Xeon 系列）中，英特尔还从 NetBurst 转移了整个 x86 产品系列，因为 Core 的特点是工作效率更高，同时能耗更低。 与此同时，这也将奔腾这个品牌推到了幕后。 这种微架构的变化本质上是对久经考验的回归，因为核心微架构是 Pentium M 的演变，其 P6 架构始于 1995 年的 Pentium Pro。

• 英特尔奔腾 4
• 英特尔奔腾 4 至尊版
• 英特尔奔腾 D
• 英特尔奔腾至尊版
• Intel Celeron（Willamette 和 Northwood 核心型号）
• 英特尔赛扬 D
• 英特尔至强 (NetBurst)